안전밸브 종류별 차이점 총정리

1줄 요약
산업현장에서 압력용기와 배관의 안전을 책임지는 안전밸브(Safety Relief Valve)의 종류별 특징과 선정기준을 한눈에 파악할 수 있는 실무 가이드입니다.

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안녕하세요 WITTGUY 입니다.

산업현장에서 압력용기나 보일러, 배관 시스템을 다루시는 분들이라면 안전밸브 선정에 어려움을 겪으신 적이 있으실 겁니다. 압력 설비의 과압 사고를 예방하는 최후의 안전장치인 안전밸브는 종류가 다양하고 각각의 용도가 명확히 구분되어 있습니다. 오늘은 실무자분들이 현장에서 바로 활용할 수 있도록 안전밸브의 종류별 차이점과 선정기준을 체계적으로 정리해드리겠습니다.

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목차

1. 안전밸브의 정의와 기본 분류
2. 안전밸브 종류별 특징 비교표
3. 양정식 vs 전량식 안전밸브
4. 일반형 vs 벨로우즈형 안전밸브
5. KOSHA 인증 vs KGS 검인
6. 안전밸브 선정 기준
7. 접속규격별 적용 가이드

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1. 안전밸브의 정의와 기본 분류

안전밸브(Safety Relief Valve)는 배관, 압력용기, 각종 압력기기 등 압력을 사용하는 설비에서 유체의 압력이 규정된 최고 사용압력 이상에 도달하였을 때 유체를 자동으로 방출하여 폭발 위험을 방지하는 자동밸브입니다.

1.1 안전밸브의 3가지 기본 유형

1. 안전밸브(Safety Valve) 주로 증기 또는 가스의 발생장치에 사용하며, 유체의 압력이 기준치를 넘었을 때 순간적으로 자동 작동하는 기능을 가진 밸브입니다.

2. 릴리프밸브(Relief Valve) 주로 액체에 사용하며, 액체의 압력이 기준치에 도달하면 그 압력의 상승에 따라 자동적으로 열리는 기능을 가진 밸브입니다.

3. 안전릴리프밸브(Safety Relief Valve) 주로 배관계통에 설치하며 용도에 따라 기체 또는 액체에서도 사용할 수 있는 밸브입니다.

1.2 리프트 높이에 따른 분류

양정식 안전밸브(Lift Type) 안전밸브의 리프트가 밸브시트 입구 지름의 1/40 이상 1/4 미만으로 밸브 몸체가 열렸을 때 유로 면적 중에서 밸브 시트 유로 면적이 최소가 되는 안전밸브입니다.

전량식 안전밸브(Full Bore Type) 밸브시트 유로면적이 밸브 몸체와 밸브 시트가 닿는 면에서 하부에서의 노출의 목부 면적보다 충분히 큰 리프트를 얻을 수 있는 안전밸브입니다.

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2. 안전밸브 종류별 특징 비교표

실무에서 빠르게 참고할 수 있도록 주요 안전밸브 모델을 나사형과 플랜지형으로 구분하여 비교하였습니다.

2.1 나사형(Screwed Type) 안전밸브 비교표 

모델명	밸브타입	사용압력	사용온도(℃)	접속규격	인증구분	주요용도
LSV-1S	저양정식	0.5~11 kgf/cm²	220	PT나사(Female)	KOSHA	소형 보일러, 계장기기
HSV-3S	고양정식	0.5~33 kgf/cm²	220	PT/NPT나사(Male/Female)	KOSHA	고압 압력용기
HSV-4S	고양정식 (전체 SUS)	0.5~33 kgf/cm²	220	PT/NPT나사(Male/Female)	KOSHA	고압 압력용기
HSV-3S1	고양정식 (냉매용)	0.5~33 kgf/cm²	100	PT/NPT나사(Male/PF)	KGS 검인가능	냉매가스용
FSV-1S(L)	전량식	5~10 kgf/cm²	220	PT나사(Female)	KOSHA	증기보일러 전용
GSV-3S	전량식 가스용	0.05~3.3 MPa	-196~220	PT/NPT나사(Male/Female)	KGS 검인	일반 가스설비
GSV-4S	전량식 가스용	0.05~10.0 MPa	-196~220	PT/NPT나사(Male/Female)	KGS 검인	고압 가스설비
GSV-5S	전량식 가스용	3.0~5.0 MPa	-196~220	PT/NPT나사(Male/Female)	KGS 검인	중고압 가스설비
GSV-7S	전량식 가스용	5.0~7.0 MPa	-196~220	PT/NPT나사(Male/Female)	KGS 검인	고압 가스설비
GSV-10S	전량식 가스용	7.0~10.0 MPa	-196~220	PT/NPT나사(Male/Female)	KGS 검인	초고압 가스설비

 

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LSV-1S

GSV-3S/4S

 

2.2 플랜지형(Flanged Type) 안전밸브 비교표  

모델명	밸브타입	사용압력	사용온도(℃)	접속규격	인증구분	주요용도
FSV-1F	전량식	0.5~11 kgf/cm²	220	JIS 10K RF/FF	KOSHA	대용량 증기보일러
FSV-2F	전량식	0.5~22 kgf/cm²	250	JIS 10K/20K RF/FF	KOSHA	중고압 압력용기
FSV-3F	전량식	22~33 kgf/cm²	250	JIS 30K RF/FF	KOSHA	고압 압력용기
BFSV-2F	벨로우즈 전량식	0.5~22 kgf/cm²	400	JIS 10K/20K RF/FF	KOSHA	배압영향 방지, 부식성 유체
BFSV-3F	벨로우즈 전량식	22~33 kgf/cm²	400	JIS 30K RF/FF	KOSHA	고압 배압영향 방지
GSV-2F	전량식 가스용	0.05~2.2 MPa	-196~250	JIS 10K/20K RF/FF	KGS 검인	가스 플랜트
GSV-3F	전량식 가스용	2.2~3.3 MPa	-196~250	JIS 30K RF/FF	KGS 검인	고압 가스 플랜트
BGSV-2F	벨로우즈 가스용	0.05~2.2 MPa	400	JIS 10K/20K RF/FF	KGS 검인	유독성/부식성 가스
BGSV-3F	벨로우즈 가스용	2.2~3.3 MPa	400	JIS 30K RF/FF	KGS 검인	고압 유독성/부식성 가스

 

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FSV-1F

FSV-2F

 

FSV-3F

BFSV-2F

BFSV-3F

GSV-2F/3F

 

2.3 압력등급별 모델 선정표

압력범위	나사형 모델	플랜지형 모델	비고
0.5~11 kgf/cm²	LSV-1S, HSV-3S/4S, FSV-1S(L)	FSV-1F	저압 설비용
0.5~22 kgf/cm²	-	FSV-2F, BFSV-2F	중압 설비용
22~33 kgf/cm²	-	FSV-3F, BFSV-3F	고압 설비용
0.05~3.3 MPa	GSV-3S	GSV-2F, BGSV-2F	가스용(저중압)
3.3~10.0 MPa	GSV-4S/5S/7S/10S	GSV-3F, BGSV-3F	가스용(고압)

주) 10 kgf/cm2 이상은 KGS 인증품(GSV, BGSV) 사용을 추천 합니다.

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3. 양정식 vs 전량식 안전밸브

3.1 구조적 차이점

구분	양정식 안전밸브	전량식 안전밸브
리프트 높이	밸브시트 입구 지름의 1/40~1/4	밸브시트 유로면적이 목부 면적보다 충분히 큼
분출량	상대적으로 적음	상대적으로 많음
구조	간단한 구조	복잡한 구조
가격	상대적으로 저렴	상대적으로 고가
설치공간	소형, 컴팩트	대형

 

3.2 적용 분야별 비교

양정식 안전밸브 적용 분야

• 소형 보일러
• 각종 압력용기
• 계장기기
• 소구경 배관(15A~50A)
• 분출량이 크지 않은 설비

전량식 안전밸브 적용 분야

• 대용량 증기보일러
• 대형 압력용기
• 산업플랜트 주요 배관
• 중대구경 배관(15A~300A)
• 대용량 분출이 필요한 설비

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4. 일반형 vs 벨로우즈형 안전밸브

4.1 구조적 차이점

일반형 안전밸브 스프링이 유체에 직접 노출되는 구조로, 일반적인 압력 설비에 사용됩니다.

벨로우즈형 안전밸브(Balanced Bellows Type) 벨로우즈(Bellows) 구조로 스프링을 유체로부터 격리시켜 보호하는 구조입니다.

4.2 벨로우즈형 선택 기준

다음 조건 중 하나라도 해당되면 벨로우즈형을 선택해야 합니다.

적용 조건	일반형	벨로우즈형
출구측 배압 영향	배압 영향 없음	배압 영향 있음(필수)
유체 부식성	일반 유체	부식성 유체(필수)
유체 유독성	일반 유체	유독성 가스(필수)
사용 온도	250℃ 이하	250~400℃(권장)
외부 누출 허용	허용 가능	불허(필수)

 

벨로우즈형 안전밸브의 장점

1. 스프링을 유체로부터 격리하여 부식 방지합니다
2. 고온 유체에 의한 스프링 변형을 방지합니다
3. 배압 변동에도 안정적인 작동압력을 유지합니다
4. 유독성 가스의 외부 누출을 방지합니다
5. 최고 400℃까지 사용 가능합니다

벨로우즈형 적용 필수 분야

• 석유화학 플랜트
• 가스 플랜트
• 열매유(Hot Oil) 시스템
• 유독성 가스 취급 설비
• 부식성 유체 배관

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5. KOSHA 인증 vs KGS 검인

5.1 인증 기관별 차이점

구분	KOSHA 인증	KGS 검인
인증 기관	산업안전보건공단	한국가스안전공사
근거 법령	산업안전보건법	고압가스안전관리법
적용 설비	일반 압력용기, 보일러, 산업설비	가스설비(도시가스, LPG, 특수가스)
대상 유체	증기, 공기, 물, 오일 등	가스(LPG, LNG, 산소, 질소 등)
인증 표시	KOSHA 마크	KGS 검인 마크

 

5.2 인증별 적용 모델

KOSHA 인증 모델

• LSV-1S (저양정식)
• HSV-3S/4S (고양정식)
• FSV-1S(L), FSV-1F/2F/3F (전량식)
• BFSV-2F/3F (벨로우즈형)

KGS 검인 모델

• HSV-3S1 (냉매가스용)
• GSV-3S/4S/5S/7S/10S (나사형 가스용)
• GSV-2F/3F (플랜지형 가스용)
• BGSV-2F/3F (벨로우즈형 가스용)

5.3 인증 선택 기준

KOSHA 인증이 필요한 경우

• 증기보일러 안전밸브
• 압축공기 저장탱크 안전밸브
• 산업용 압력용기 안전밸브
• 일반 배관용 안전밸브
• 산업안전보건법 적용 대상 설비

KGS 검인이 필요한 경우

• 도시가스 배관 안전밸브
• LPG 저장탱크 안전밸브
• 특수가스 공급설비 안전밸브
• 극저온 가스 설비(-196℃)
• 고압가스안전관리법 적용 대상 설비

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6. 안전밸브 선정 기준

6.1 5단계 선정 프로세스

1단계: 사용 유체 확인

• 증기(Steam): FSV 시리즈, LSV-1S
• 공기(Air): HSV 시리즈, LSV-1S
• 물(Water): LSV-1S, FSV 시리즈
• 오일(Oil): LSV-1S, FSV 시리즈
• 가스(Gas): GSV 시리즈
• 유독성/부식성 가스: BGSV 시리즈

2단계: 설정압력 확인

• 0.5~11 kgf/cm²: LSV-1S, HSV-3S/4S, FSV-1F
• 0.5~22 kgf/cm²: FSV-2F, BFSV-2F
• 22~33 kgf/cm²: FSV-3F, BFSV-3F
• 가스용(MPa 단위): GSV, BGSV 시리즈

3단계: 사용온도 확인

• ~100℃: HSV-3S1 (냉매가스)
• ~220℃: LSV-1S, HSV-3S/4S, FSV-1F/1S(L)
• ~250℃: FSV-2F/3F, GSV 시리즈
• ~400℃: BFSV 시리즈, BGSV 시리즈

4단계: 배압 조건 확인

• 배압 영향 없음: 일반형 (LSV, HSV, FSV, GSV)
• 배압 영향 있음: 벨로우즈형 (BFSV, BGSV)

5단계: 인증 요구사항 확인

• 일반 산업설비: KOSHA 인증 모델
• 가스 설비: KGS 검인 모델

6.2 배관 구경별 선정 가이드

배관 구경	나사형 모델	플랜지형 모델	권장 연결방식
15A~25A	LSV-1S, HSV-3S/4S, GSV-3S/4S	FSV-1F, FSV-2F/3F	나사형 권장
32A~50A	HSV-3S/4S, GSV-3S/4S	FSV-1F, FSV-2F/3F, BFSV-2F/3F	나사형 또는 플랜지형
65A~100A	-	FSV-1F, FSV-2F/3F, BFSV-2F/3F	플랜지형 필수
125A 이상	-	FSV-2F/3F, BFSV-2F	플랜지형 필수

 

6.3 산업별 적용 모델 가이드

산업 분야	권장 모델	주요 고려사항
보일러 설비	FSV-1S(L), FSV-1F/2F	KOSHA 인증 필수, KS B 6216 준수
압축공기 시스템	LSV-1S, HSV-3S/4S	소형 압력용기에 적합
석유화학 플랜트	BFSV-2F/3F, FSV-2F/3F	배압 조건 확인, 부식성 고려
가스 플랜트	GSV-2F/3F, BGSV-2F/3F	KGS 검인 필수, 극저온 대응
냉동/냉방 설비	HSV-3S1	KGS 검인 가능, 냉매가스 전용
일반 제조업	LSV-1S, FSV-1F	범용성, 경제성 우수

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7. 접속규격별 적용 가이드

7.1 나사 규격 종류

PT나사(Tapered Thread)

• 국내에서 가장 많이 사용되는 테이퍼 나사 규격입니다
• JIS B 0203 규격을 따릅니다
• 나사산이 테이퍼(약 1/16)로 되어 있어 밀폐성이 우수합니다

NPT나사(National Pipe Thread)

• 미국 ANSI 규격의 테이퍼 나사입니다
• 북미 수출용 설비에 주로 사용됩니다
• PT나사와 유사하나 나사산 각도가 다릅니다
• 주문 시 명시하면 LSV-1S 제외 모든 나사형 제작 가능합니다

PF나사(Parallel Thread)

• 평행 나사 규격입니다
• 냉매 배관 등 특수 용도에 사용됩니다
• HSV-3S1 냉매가스용 모델에 적용됩니다

7.2 플랜지 규격 종류

JIS 플랜지

• JIS 10K: 10kgf/cm² 압력등급, 가장 일반적인 규격입니다
• JIS 20K: 20kgf/cm² 압력등급, 중압 설비에 사용됩니다
• JIS 30K: 30kgf/cm² 압력등급, 고압 설비에 사용됩니다
• RF(Raised Face): 돌출면 플랜지, 입구측에 주로 사용됩니다
• FF(Flat Face): 평면 플랜지, 출구측에 주로 사용됩니다

기타 플랜지 규격 (주문 제작 가능)

• KS B 6216: 한국산업규격 플랜지입니다
• ANSI 150#/300#: 미국 규격 플랜지입니다
• DIN PN10/PN16: 유럽 규격 플랜지입니다

7.3 연결방식 선택 기준

나사형을 선택해야 하는 경우

1. 배관 구경이 50A 이하인 경우
2. 설치 공간이 협소한 경우
3. 잦은 탈착이 필요한 경우
4. 경제성을 중시하는 경우
5. 소형 보일러, 계장기기 등

플랜지형을 선택해야 하는 경우

1. 배관 구경이 65A 이상인 경우
2. 고압(20kgf/cm² 이상) 설비인 경우
3. 대용량 분출이 필요한 경우
4. 장기간 고정 설치하는 경우
5. 산업플랜트, 대형 보일러 등

7.4 구경별 접속방식 비교 

호칭경	나사형 적용	플랜지형 적용	권장 방식	비고
15A	○	○	나사형	경제성, 설치 용이
20A	○	○	나사형	범용 규격
25A	○	○	나사형	소형 설비
32A	○	○	선택	압력 조건에 따라
40A	○	○	선택	압력 조건에 따라
50A	○	○	플랜지형 권장	분출량 고려
65A	×	○	플랜지형 필수	나사형 불가
80A 이상	×	○	플랜지형 필수	대구경 설비

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FAQ

1. 나사형과 플랜지형 안전밸브 중 어떤 것을 선택해야 합니까?

배관 구경과 압력 조건에 따라 선택합니다. 50A 이하 소구경 배관에는 설치가 간편하고 경제적인 나사형을 권장합니다. 65A 이상 중대구경 배관이나 20kgf/cm² 이상 고압 설비에는 안정성이 우수한 플랜지형을 사용해야 합니다. 32A~50A 구경은 압력 조건과 분출량 요구사항을 고려하여 선택하며, 일반적으로 분출량이 많은 경우 플랜지형이 유리합니다.

 

2. PT나사와 NPT나사의 차이점과 호환 가능 여부는 무엇입니까?

PT나사는 JIS 규격의 테이퍼 나사이고, NPT나사는 ANSI 규격의 테이퍼 나사입니다. 두 나사 모두 테이퍼 구조이지만 나사산 각도가 다릅니다. PT나사는 55도, NPT나사는 60도의 나사산 각도를 가지고 있어 상호 호환이 되지 않습니다. 국내 설비는 PT나사를 기본으로 사용하며, 북미 수출용이나 외산 설비 연결 시 NPT나사를 주문 제작합니다. LSV-1S를 제외한 모든 나사형 모델은 NPT 제작 가능합니다.

 

3. 벨로우즈타입 안전밸브는 언제 반드시 사용해야 합니까?

다음 네 가지 조건 중 하나라도 해당되면 벨로우즈타입을 반드시 사용해야 합니다. 첫째, 출구측 배압 변동이 있는 경우입니다. 둘째, 유독성 가스로 외부 누출이 절대 불가능한 경우입니다. 셋째, 부식성 유체로 스프링 부식 우려가 있는 경우입니다. 넷째, 250℃ 이상 고온으로 스프링 변형 우려가 있는 경우입니다. 석유화학 플랜트와 가스 플랜트에서는 대부분 벨로우즈타입을 적용합니다.

 

4. KOSHA 인증과 KGS 검인 중 어떤 것이 필요한지 어떻게 판단합니까?

사용 유체와 적용 법령에 따라 결정됩니다. 증기보일러, 압축공기 저장탱크, 일반 압력용기 등 산업안전보건법 적용 대상 설비는 KOSHA 인증 제품을 사용해야 합니다. 도시가스 배관, LPG 저장탱크, 특수가스 공급설비 등 고압가스안전관리법 적용 대상 설비는 KGS 검인 제품을 사용해야 합니다. 가스를 다루는 설비라도 가스안전관리법 적용 대상이 아니면 KOSHA 인증 제품 사용이 가능하므로, 설비의 법적 분류를 먼저 확인해야 합니다.

 

5. 안전밸브의 설정압력은 어떻게 결정하고 주문 시 어떻게 명시해야 합니까?

설정압력은 압력용기나 배관의 최고사용압력보다 약간 높게(일반적으로 105~110%) 설정합니다. 예를 들어 최고사용압력이 10kgf/cm²인 보일러라면 설정압력은 10.5~11kgf/cm²로 설정합니다. 주문 시에는 모델명과 함께 설정압력을 명확히 명시해야 합니다(예: FSV-2F-40A×65A-15kgf/cm²g). 여러 개의 안전밸브를 설치하는 경우 최소 1개는 최고사용압력 이하에서 작동하도록 설정해야 하며, 나머지는 단계적으로 높게 설정합니다. 정확한 설정압력은 관련 법규와 설비 사양을 검토하여 결정해야 합니다.

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출처

한국산업안전보건공단. (2024). 압력용기 안전밸브 설치 및 관리기준. 산업안전보건법 시행규칙.

한국가스안전공사. (2024). 가스용 안전밸브 검사 기준. KGS AB951.

대한기계학회. (2023). 압력용기 및 배관 안전기준. KS B 6216.

(주)와이엔브이. (2024). 안전밸브 종합 카탈로그 Vol.10.

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※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.

 

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